JP2011035301A - ワーク粘着保持装置及び真空貼り合わせ機 - Google Patents

Abstract

【課題】板状ワークとの粘着と剥離を確実に行うこと。
【解決手段】吸着溝２ｃを負圧にして板状ワークＷとの間を真空にすることにより、粘着パッド２ａ及び支持板２ｂが板状ワークＷ側に移動して、該板状ワークＷの変形を可能な限り小さく抑えるとともに、これら板状ワークＷ及び支持板２ｂの両側から粘着パッド２ａを圧縮し、それに伴い板状ワークＷの表面Ｗ１が粘着パッド２ａに当接して確実に密着し、また調圧室２ｅを負圧にして支持柱２ｄの周囲空間を真空にすることにより、その容積が収縮しようとして支持柱２ｄが板状ワークＷの表面Ｗ１から離れる方向へ圧縮し、それに伴い支持板２ｂを介して粘着パッド２ａが同方向へ移動して板状ワークＷの表面Ｗ１から無理なく引き剥がされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）やフレキシブルディスプレーなどのフラットパネルディスプレーの製造過程において、ＣＦガラスやＴＦＴガラスなどのガラス製基板か又はＰＥＳ（Poly-Ether-Sulphone）などのプラスチックフィルムなどからなる合成樹脂製基板などの板状ワークを着脱自在に保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機を含む基板組立装置や、このような基板などの絶縁体、導電体又は半導体ウエハなどの板状ワーク（被処理体）を搬送する基板搬送装置などに用いられるワーク粘着保持装置、及び、それを用いた真空貼り合わせ機に関する。

従来、この種のワーク粘着保持装置及び真空貼り合わせ機としては、テーブルに基板保持機構の粘着部材である粘着シートと、この粘着シートを基板面から剥がす複数の剥離機構として設けられる押し軸（押し部材）とを備え、ロボット等で搬入される下基板を、テーブル上の粘着シートで粘着して固定し、貼り合わせ終了後の上下基板を、テーブルから押し軸が上昇して粘着シートから押し剥がすものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、保持板の基板側表面に凹部を凹設し、この凹部の開口を、金属製薄板やゴムなどの弾性変形可能なダイヤフラムからなる変形膜で密閉状に覆い、基板と対向して粘着保持する粘着部材を設け、凹部から真空引きして減圧したり気体を導入して、変形膜を出没変形させることにより、粘着部材の表面と基板を当接して粘着保持するとともに、これら両者を強制的に引き離して、粘着部材の表面から基板を剥離するものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２８３１８５号公報 特許第３８８２００４号公報

しかし乍ら、このような従来のワーク粘着保持装置及び真空貼り合わせ機では、特許文献１のように剥離機構として複数の押し軸を用いる場合、基板と粘着部材とが粘着される粘着作用部の面積に対して押し軸による剥離作用部の面積は極一部であり、押し軸の集中的押圧によって生じる基板の変形に伴う剥離作用は、該押し軸から離れた粘着作用部にまで及んでしまうため、基板の押圧箇所を中心として曲がりが発生し易く、特に精度良く貼り合わせが完了した両基板を押し軸で部分的に押圧して粘着部材から押し剥がすと、両基板の押圧箇所で合わせズレが発生してしまい、僅かな合わせズレでも光漏れなどの原因となるばかりでなく、最悪の場合には押し軸による部分的な押圧によって、基板が破損する可能性もあるという問題があった。
また、特許文献２において、ダイヤフラムからなる変形膜を膨らませて、精度良く貼り合わせが完了した両基板を粘着部材から押し剥がす場合には、ダイヤフラムの膨張方向及び膨張量にバラツキが発生し易く、貼り合わされた両基板の一部をダイヤフラムの膨張に応じて部分的に押圧すると、押圧箇所が曲がって両基板の合わせズレが発生するおそれがあるという問題があった。
さらに、下方の保持板に粘着保持される基板を、ダイヤフラムの出没変形により上方へ剥がすように配備した場合には、出没変形させていないフリー状態において、ダイヤフラムが重力により垂れ下がって凹部の底面にくっつき、その次に上方へ変形し難くなって、粘着と剥離を繰り返し安定して行えないおそれがあった。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。
すなわち、本発明は、押し軸やダイヤフラムによる剥離手段の不具合を解消すべく、板状ワークとの粘着及び剥離を互い接近した位置で板状ワークの変形を極力避けながら行うこと、粘着パッドの位置を同一の安定した状態に保つこと、粘着チャックを低コストで作成すること、板状ワークの搬入及び搬出に連動して粘着と剥離を繰り返し安定して行うこと、などを目的とするものである。

このような目的を達成するために本発明は、保持板と、該保持板の表面側に配置されて板状ワークを着脱自在に粘着保持する粘着チャックとを有し、前記粘着チャックは、前記板状ワークと対向して複数配置される粘着パッドと、前記粘着パッドの裏面に連続して前記板状ワークに沿うように形成され、前記粘着チャックを前記板状ワークとの対向方向へ移動自在に支持する支持板と、前記粘着パッドと隣接して前記板状ワークと対向するように形成される気圧調整可能な吸着溝と、前記支持板の裏面から連続して前記板状ワークとの対向方向へ伸縮自在に形成される支持柱と、前記支持柱の周囲に形成される気圧調整可能な調圧室とを備え、前記吸着溝が負圧になることで、前記粘着パッドを前記板状ワーク及び前記支持板の両側から圧縮して該粘着パッドと前記板状ワークの表面とを当接させ、前記調圧室が負圧になることで、前記支持柱を前記板状ワークの表面から前記粘着パッドが離隔するように圧縮させることを特徴とする。
前述した特徴に加えて、前記支持柱を弾性変形可能な材料で形成し、前記調圧室の負圧時を除いて、前記粘着パッドが前記保持板の表面と接近するように該支持柱を伸張させることを特徴とする。
さらに前述した特徴に加えて、前記支持板及び前記支持柱を弾性変形可能な材料で一体形成することを特徴とすることを特徴とする。
さらに前述した特徴に加えて、前記吸着溝に通ずる吸引手段と、前記調圧室に通ずる気圧調整手段と、これら吸引手段及び気圧調整手段をそれぞれ作動制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記板状ワークの搬入後に前記吸引手段を作動させて前記吸着溝を負圧にし、前記板状ワークの搬出直前に、前記気圧調整手段を作動させて前記調圧室を負圧にすることを特徴とする。
また前述した特徴を有するワーク粘着保持装置を、対向する一対の保持板のいずれか一方か又は両方に設け、このワーク粘着保持装置で真空中に板状ワークを粘着保持して、もう一つの板状ワークに貼り合わせることを特徴とする。

前述した特徴を有する本発明は、吸着溝を負圧にして板状ワークとの間を真空にすることにより、粘着パッド及び支持板が板状ワーク側に移動して、該板状ワークの変形を可能な限り小さく抑えるとともに、これら板状ワーク及び支持板の両側から粘着パッドを圧縮し、それに伴い板状ワークの表面が粘着パッドに当接して確実に密着し、また調圧室を負圧にして支持柱の周囲空間を真空にすることにより、その容積が収縮しようとして支持柱が板状ワークの表面から離れる方向へ圧縮し、それに伴い支持板を介して粘着パッドが同方向へ移動して板状ワークの表面から無理なく引き剥がされるので、板状ワークとの粘着と剥離を確実に行うことができる。
その結果、板状ワークを保持板に対して位置ズレや破損が発生せずに正確でしかもスムーズに剥離でき、繰り返し安定した粘着及び剥離を実現することができる。

さらに、支持柱を弾性変形可能な材料で形成し、調圧室の負圧時を除いて、粘着パッドが保持板の表面と接近するように該支持柱を伸張させる場合には、調圧室を負圧にすることにより、支持柱が板状ワークの表面から離れる方向へ弾性的に圧縮変形するが、支持柱は必要量以上に圧縮されないため、支持板の内面が調圧室の対向面に接着することもなく、また調圧室の負圧を解除して大気開放することにより、支持柱の形状が弾性的に復元して圧縮変形前の状態に戻るので、粘着パッドの位置を同一の安定した状態に保つことができる。

さらに、支持板及び支持柱を弾性変形可能な材料で一体形成する場合には、１回の型成形で支持板及び支持柱が吸着溝及び調圧室を含めて一体成形されるので、粘着チャックを低コストで作成することができる。

さらに、吸着溝に通ずる吸引手段と、調圧室に通ずる気圧調整手段と、これら吸引手段及び気圧調整手段をそれぞれ作動制御する制御手段とを備え、この制御手段は、板状ワークの搬入後に吸引手段を作動させて吸着溝を負圧にし、板状ワークの搬出直前に、気圧調整手段を作動させて調圧室を負圧にする場合には、搬入した板状ワークの表面に粘着パッドが密着し、搬出直前の板状ワークから粘着パッドが引き剥がされるので、板状ワークの搬入及び搬出に連動して粘着と剥離を繰り返し安定して行うことができる。

また、前述した特徴を有するワーク粘着保持装置を、対向する一対の保持板のいずれか一方か又は両方に設け、このワーク粘着保持装置で真空中に板状ワークを粘着保持して、もう一つの板状ワークに貼り合わせる場合には、粘着チャック装置により、精度良く貼り合わせが完了した両板状ワークの表面から粘着パッドが無理なく引き剥がされるので、精度良く貼り合わせが完了した両板状ワークの合わせズレを防止することができる。
したがって、光漏れなどの作動不良が減少して歩留まりの向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るワーク粘着保持装置を示す部分的な縦断正面図であり、（ａ）がワーク粘着時を示し、（ｂ）がワーク剥離時を示し、（ｃ）が剥離後の復元時を示している。 図１（ａ）の横断平面図であり、（ａ）が（２Ａ）−（２Ａ）線に沿える部分的な横断平面図、（ｂ）が（２Ｂ）−（２Ｂ）線に沿える部分的な横断平面図である。 本発明の他の実施形態に係るワーク粘着保持装置を示す部分的な縦断正面図であり、（ａ）がワーク粘着時を示し、（ｂ）がワーク剥離時を示し、（ｃ）が剥離後の復元時を示している。 本発明の一実施例に係る真空貼り合わせ機を示す部分的な縮小縦断正面図であり、（ａ）がワーク粘着時を示し、（ｂ）がワーク剥離時を示し、（ｃ）が剥離後の復元時を示している。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係るワーク粘着保持装置Ａは、図１〜図３に示すように、保持板１と、この保持板１の表面１ａに配置されて板状ワークＷと着脱自在に粘着する粘着チャック２とを有し、粘着チャック２により保持板１に対して板状ワークＷを着脱自在に粘着保持している。

粘着チャック２は、図１及び図２に示すように、板状ワークＷと対向して複数配置される粘着パッド２ａと、粘着パッド２ａの裏面に連続して板状ワークＷに沿うように形成されるとともに粘着パッド２ａを板状ワークＷとの対向方向へ移動自在に支持する支持板２ｂと、粘着パッド２ａと隣接して板状ワークＷと対向するように形成される気圧調整可能な吸着溝２ｃと、支持板２ｂの裏面から連続して板状ワークＷとの対向方向、すなわち支持板２ｂの厚さ方向へ伸縮自在に形成される支持柱２ｄと、支持柱２ｄの周囲に区画形成される気圧調整可能な調圧室２ｅとを備えている。

粘着パッド２ａは、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、吸着溝２ｃを挟んで所定間隔毎に配置され、それぞれの板状ワークＷと対向する表面に粘着面２ａ１を形成し、これら粘着面２ａ１が、保持板１の表面１ａとほぼ面一となるように配置されている。

支持板２ｂは、複数の粘着パッド２ａの裏面、すなわち粘着面２ａ１と反対側の面と連続し、且つ粘着チャック２の全体又は略全体を覆うように平板状に形成されている。
さらに、支持板２ｂは、粘着パッド２ａを板状ワークＷとの対向方向、すなわち支持板２ｂの厚さ方向へ移動自在に支持するための手段を有している。
この手段の一例を挙げれば、支持板２ｂの一部又は全部を弾性変形可能な材料で形成して支持板２ｂの厚さ方向へ弾性変形させることにより、粘着パッド２ａが支持板２ｂの厚さ方向へ往復動可能になる。
また、その他の例として、支持板２ｂを剛性材料で形成し、その端部を保持板１に対して支持板２ｂの厚さ方向へ平行移動自在に支持することにより、粘着パッド２ａを支持板２ｂの厚さ方向へ往復動させることも可能である。

粘着パッド２ａの間には、吸着溝２ｃを凹設し、これら複数の粘着パッド２ａが吸着溝２ｃでそれぞれ囲まれるようにするとともに、板状ワークＷの表面Ｗ１と支持板２ｂとの間に気密空間が形成されるようにしている。
粘着パッド２ａの粘着面２ａ１は、支持板２ｂに全く圧力が作用していない状態で、保持板１の表面１ａよりも僅かに凹むように配置することが好ましい。
吸着溝２ｃは、支持板２ｂの厚さ方向へ延びるように形成される吸引孔２ｆと連通している。
この吸引孔２ｆは、粘着チャック２の外周部を貫通してその一端が板状ワークＷと対向するように開口し、他端が後述する吸引手段３に通じている。

支持柱２ｄは、例えばエラストマーなどの弾性変形可能な材料により、吸着溝２ｃで囲まれた粘着パッド２ａがそれぞれ形成される支持板２ｂの各部分の裏面から支持板２ｂの厚さ方向へ連続して同方向へ伸縮変形可能に立設され、支持柱２ｄの周囲には調圧室２ｅを凹設し、調圧室２ｅの負圧時を除いて、粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が保持板１の表面１ａと接近するように該支持柱２ｄを伸張させている。
調圧室２ｅは、支持板２ｂの厚さ方向へ延びるように形成される通気孔２ｇと連通している。
この通気孔２ｇは、後述する気圧調整手段４に通じている。

これら粘着パッド２ａ、支持板２ｂ及び支持柱２ｄは、それら全てを例えばエラストマーなどの弾性変形可能な材料で一体形成するか、又は個別な材料で形成する。
その一例としては、少なくとも支持板２ｂと支持柱２ｄを弾性率が異なる弾性材料で形成し、必要に応じて粘着パッド２ａを含めて全て接着等の固着により一体化させる。
また、その他の例として、支持柱２ｄのみを弾性材料で形成し、必要に応じて粘着パッド２ａを含めて全て接着等の固着により一体化させることも可能である。
このように少なくとも支持板２ｂと支持柱２ｄを別部材で形成する場合には、支持柱２ｄの材料や形状を変更させることによって、支持板２ｂの材料に関係なく、全ての支持柱２ｄの伸縮量や任意の支持柱２ｄの伸縮量が調整可能となる。

さらに、図示例では、図１（ａ）及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、支持板２ｂは円板状に形成され、この支持板２ｂを含む粘着チャック２の全体形状を円形としている。
この支持板２ｂの表面は、その外周部を除いて粘着パッド２ａとし、吸着溝２ｃを複数の円環状に凹設するとともに、これら円環状の吸着溝２ｃ同士を十字状の吸着溝２ｃで連絡している。
なお、その他の例として、支持板２ｂを含む粘着チャック２の全体形状を楕円形又は矩形や多角形などに変更したり、粘着パッド２ａを吸着溝２ｃで矩形や多角形などに仕切ることも可能である。

粘着チャック２の外周部には、板状ワークＷと対向として、例えば金属などの非粘着性の材料からなる外周リング２ｈを、粘着パッド２ａを囲むように設けることが好ましい。それによって、板状ワークＷの剥離が容易になり、特に金属製の外周リング２ｈを固着した場合には、剥離時において変形しないため、更に剥離し易くなる。
さらに、外周リング２ｈには、後述する吸引手段３に通じる吸引孔２ｆが、板状ワークＷの表面Ｗ１と対向するように開穿される。
図示例では、外周リング２ｈは、支持板２ｂの外周部に板状ワークＷに向け突出するように固着されている。
なお、その他の例として、外周リング２ｈに代えて非粘着性の材料からなる薄膜などの層を形成したり、粘着チャック２の外周部に何も配置せずに凹み部としても良い。

支持柱２ｄの末端側には、支持基板２ｉが設けられ、この支持基板２ｉと支持板２ｂとをそれらの間に支持柱２ｄが挟み込まれるように一体的に積層することで、粘着チャック２がユニット化され、該ユニットを保持板１に対して適宜間隔毎に分散配置することが好ましい。
図示例では、保持板１の表面１ａの適宜位置に凹部１ｂが形成され、この凹部１ｂに該ユニットを挿着することで、凹部１ｂ内に粘着チャック２を収納配置している。
支持基板２ｉには、調圧室２ｅと後述する気圧調整手段４とを連絡する通気孔２ｇが開穿されている。

そして、吸着溝２ｃに通ずる吸引手段３と通気孔２ｇに通ずる気圧調整手段４は、例えば真空ポンプやコンプレッサなどで構成され、これら吸引手段３及び気圧調整手段４を、後述する制御手段Ｂによって作動制御することが好ましい。
制御手段Ｂは、吸引手段３、気圧調整手段４や後述するワーク移送手段Ｃなどと電気的に接続したコントローラであり、予め設定されたプログラムに従い後述するワーク移送手段Ｃなどと連動して吸引手段３、気圧調整手段４をそれぞれ作動制御することが好ましい。

このワーク移送手段Ｃは、板状ワークＷを例えば吸着パッドなどで着脱自在に保持する搬送用ロボットなどからなり、保持板１が配備される領域の外部から板状ワークＷを保持板１及び粘着チャック２へ向け搬入し、その後、保持板１ａから板状ワークＷを外部領域へ向け搬出するように構成されている。

制御手段Ｂによる吸引手段３及び気圧調整手段４の制御の一例を挙げると、制御手段Ｂは、ワーク移送手段Ｃによる板状ワークＷの搬入後において、吸引手段３を作動開始させることにより、吸引孔２ｆから真空吸引して吸着溝２ｃを負圧にし、その後に吸引手段３による真空吸引を停止させて吸引孔２ｆを大気状態に戻し、ワーク移送手段Ｃによる板状ワークＷの搬出直前において、気圧調整手段４を作動開始させることにより、通気孔２ｇから真空吸引して調圧室２ｅを負圧にし、ワーク移送手段Ｃによる板状ワークＷの搬出後に、気圧調整手段４による真空吸引を停止させて通気孔２ｇを大気状態に戻すようにしている。

このような実施形態では、図１（ａ）に示すように、先ず、ワーク移送手段Ｃにより板状ワークＷが保持板１及び粘着チャック２へ向け搬入されると、保持板１の表面１ａに沿って載置し、その後、吸引手段３が作動開始され、吸引孔２ｆの一端開口から吸引するとともに、吸着溝２ｃを負圧にして、板状ワークＷの表面Ｗ１と支持板２ｂとの間（気密空間）が所定の真空度に達する。
それにより、粘着チャック２の外周部又はそこに固着された外周リング２ｈに対し、板状ワークＷの表面Ｗ１が吸着保持される。
これと同時に、粘着パッド２ａ及び支持板２ｂが板状ワークＷ側に移動して、該板状ワークＷの変形をできるだけ小さく抑えるととともに、これら板状ワークＷ及び支持板２ｂの両側から粘着パッド２ａを板状ワークＷとの対向方向、すなわち支持板２ｂの厚さ方向へ圧縮する。それに伴い、粘着パッド２ａ及び支持板２ｂが弾性変形するか又は平行移動して、板状ワークＷの表面Ｗ１が粘着パッド２ａに当接し、これら両者が確実に密着する。

その後、吸引手段３が作動停止して、吸引孔２ｆの一端開口からの真空吸引が停止され、吸引孔２ｆ及び吸着溝２ｃが大気状態に戻る。
しかし、この状態では、吸引孔２ｆの一端開口から吸引による板状ワークＷの吸着保持は開放されるが、粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が板状ワークＷの表面Ｗ１に粘着しているため、保持板１の表面１ａに対して板状ワークＷが位置ズレすることはない。

そして、ワーク移送手段Ｃによる板状ワークＷの搬出直前には、図１（ｂ）に示すように、気圧調整手段４が作動開始して、通気孔２ｇから真空吸引して調圧室２ｅを負圧にする。
それにより、支持柱２ｄの周囲空間が真空になって、その容積を収縮しようとして支持板２ｂ全体が支持基板２ｉへ向け引っ張られて、支持柱２ｄが板状ワークＷの表面Ｗ１から離れる方向へ圧縮変形し、それに伴い支持板２ｂを介して粘着パッド２ａが同方向へ移動して板状ワークＷの表面Ｗ１から粘着面２ａ１が無理なく引き剥がされる。
この際、支持柱２ｄは必要量以上に圧縮されないため、支持板２ｂの調圧室２ｅ側に位置する内面２ｂ′が、調圧室２ｅの対向面２ｅ′に接着して作動不良を起こすこともない。

その後、ワーク移送手段Ｃによる板状ワークＷの搬出が完了すると、図１（ｃ）に示すように、気圧調整手段４の作動が停止して、通気孔２ｇからの真空吸引が停止され、調圧室２ｅが大気状態に戻る。
それにより、支持柱２ｄの周囲空間がその容積を膨張しようとして支持柱２ｄが板状ワークＷの表面Ｗ１に接近する方向へ伸張変形し、それに伴い支持柱２ｄの形状が弾性的に復元して、支持板２ｂ及び粘着パッド２ａが保持板１の表面１ａへ向け移動し、該表面１ａの延長線近くまで粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が移動して、初期状態に戻る。
それ以降は、上述した作動が繰り返される。

したがって、このような実施形態によると、板状ワークＷの粘着保持を確実に行うことができるとともに、板状ワークＷからの剥離を確実に行うことができる。

また、図示例では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、吸着溝２ｃで囲まれた粘着パッド２ａの略中心位置を複数の支持柱２ｄでそれぞれ支えるように、支持柱２ｄが配置されている。
なお、その他の例として、粘着パッド２ａの面積が比較的に小さい場合には、吸着溝２ｃで囲まれた粘着パッド２ａの略中心位置を一つの支持柱２ｄのみで支えるように配置したり、吸着溝２ｃで囲まれた粘着パッド２ａのいずれかの箇所を支持柱２ｄで支持するものであれば、例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、吸着溝２ｃの配置とは関係なく、支持柱２ｄを等間隔毎に配置しても良い。
このような場合でも、上述した実施形態と同様な作用効果が得られる。
次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、上下対向する一対の保持板１，１′に対し、板状ワークＷとして液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）やフレキシブルディスプレーなどのパネルに用いられるガラス基板又はプラスチックフィルム基板を着脱自在に粘着保持させ、これら二枚の基板Ｗ，Ｗ′を相互に貼り合わせる真空貼り合わせ機に、本発明の実施形態に係るワーク粘着保持装置Ａが組み込まれる場合を示している。

この真空貼り合わせ機は、例えば金属やセラミックスなどの剛体で歪み（撓み）変形しない厚さの平板状に形成された定盤からなる上下一対の保持板１，１′の平行な表面１ａ，１ａ′に、上下基板Ｗ，Ｗ′をそれぞれ着脱自在に保持させ、それらの周囲に区画形成された閉空間Ｄ内が所定の真空度に達してから、上下保持板１，１′を相対的にＸＹθ方向（水平方向）へ調整移動して、上記基板Ｗ，Ｗ′同士の位置合わせが行われ、その後、少なくとも基板Ｗ，Ｗ′のいずれか一方を上下保持板１，１′の表面１ａ，１ａ′のいずれか一方から剥離して重ね合わせた後、上記閉空間Ｄ内の真空破壊を行い、両基板Ｗ，Ｗ′の内外に生じる気圧差で基板Ｗ，Ｗ′の間を所定のギャップまで加圧するものである。

詳しく説明すれば、図４（ａ）の実線に示すように、上下保持板１，１′が昇降手段（図示せず）でＺ方向（上下方向）へ相対的に移動可能に支持され、大気圧の雰囲気中、これら上下保持板１，１′を上下方向へ離した状態でそれぞれの表面１ａ，１ａ′に向け、真空貼り合わせ機の外部からワーク移送手段Ｃにより基板Ｗ，Ｗ′を搬入し、これら上下保持板１，１′の表面１ａ，１ａ′にセットしてそれぞれ保持される。

上記ワーク移送手段（Ｂ）によって基板Ｗ，Ｗ′がセットされた後は、図４（ａ）の二点鎖線に示すように、前述した昇降手段の作動により上下保持板１，１′を接近移動させて、これら両者間に閉空間Ｄが区画形成される。

これに続いて、この閉空間Ｄから吸気手段（図示せず）の作動により、空気を抜いて所定の真空度に達したところで、水平移動手段（図示せず）の作動により、上下保持板１，１′のいずれか一方を他方に対しＸＹθ方向へ調整移動させることで、それらに保持された基板Ｗ，Ｗ′同士の位置合わせ（アライメント）として粗合わせと微合わせが順次行われる。

これらの位置合わせが完了した後は、上下保持板１，１′に保持された基板Ｗ，Ｗ′のいずれか一方を他方へ向け移動して、上下基板Ｗ，Ｗ′の対向面のいずれか一方又は両方に塗布された環状接着剤（シール材）Ｓを挟むように圧着させることにより、両者間を封止して重ね合わせる。
図示例では、上保持板１′に保持された上基板Ｗ′を下動して、下保持板１に保持された下基板Ｗに対し、該下基板Ｗ上の環状接着剤（シール材）Ｓを挟んで瞬間的に圧着させている。

その後は、図４（ｂ）に示すように、互いに重ね合わされた上下基板Ｗ，Ｗ′のいずれか一方に対する上下保持板１，１′の一方の保持を解除し、前述した昇降手段の作動により上下保持板１，１′を互い離隔する方向へ移動させている。
図示例では、上基板Ｗ′に対する上保持板１′の保持を解除した後に、この上保持板１′を上動して上基板Ｗ′から離隔させている。

さらに、これと略同時に前述した吸気手段を逆作動させるか又は別の機構で閉空間Ｄ内に空気や窒素を供給して、該閉空間Ｄ内の雰囲気を大気圧に戻すことにより、両基板Ｗ，Ｗ′の内外に生じる気圧差で上下基板Ｗ，Ｗ′が均等に加圧され、液晶が封入された状態で所定のギャップまで押し潰れて貼り合わせ工程を完了させている。

この貼り合わせ工程が完了した後は、上下基板Ｗ，Ｗ′の他方に対する上下保持板１，１′の他方の保持を解除し、図４（ｃ）に示すように、貼り合わせられた上下基板Ｗ，Ｗ′をワーク移送手段Ｃにより真空貼り合わせ機の外部へ搬出させている。
図示例では、下基板Ｗに対する下保持板１の保持を解除した後に、貼り合わせられた上下基板Ｗ，Ｗ′をワーク移送手段Ｃで搬出している。

そして、このような構造の真空貼り合わせ機の上下保持板１，１′のいずれか一方か又は両方には、本発明の実施形態に係るワーク粘着保持装置Ａの粘着チャック２を配備している。
図示例では、下保持板１のみに粘着チャック２を配備している。
詳しくは、下保持板１の表面１ａのみに凹部１ｂが形成され、支持板２ｂと支持基板２ｉとの間に支持柱２ｄを挟み込むように積層することでユニット化された粘着チャック２を収納配置している。
さらに、図示例では、スペースの関係上、粘着チャック２を２組しか配置していないが、下基板Ｗの大きさに対応してそれを移動不能に粘着保持することが可能な数だけ配置している。

また、上保持板１′の表面１ａ′には、図示しないが、上述した粘着チャック２、又はその他の構造の粘着チャックや真空吸着チャックや静電チャックなど、若しくはそれらの併用からなる従来周知構造の保持手段と剥離手段を配備している。

このように複数配置された粘着チャック２は、図４（ａ）に示すように、それぞれの吸引孔２ｆ同士が配管接続されて吸引手段３に通じ、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、それぞれの通気孔２ｇ同士が配管接続されて気圧調整手段４に通じている。
これら吸引手段３と気圧調整手段４は、制御手段Ｂによって前述した実施形態と同様に、前述したワーク移送手段Ｃや昇降手段や吸気手段や水平移動手段などと連動するように作動制御される。

制御手段Ｂは、図４（ａ）の実線に示すような大気圧の雰囲気中で、ワーク移送手段Ｃによる上下基板Ｗ，Ｗ′の搬入後に、吸引手段３を作動開始させることにより、各粘着チャック２の吸引孔２ｆから真空吸引して吸着溝２ｃを負圧にし、図４（ａ）の二点鎖線に示すような上下基板Ｗ，Ｗ′の重ね合わせ後（閉空間Ｄが真空状態）に、吸引手段３による真空吸引を停止させて吸引孔２ｆを大気状態に戻し、図４（ｂ）に示すような上下基板Ｗ，Ｗ′の貼り合わせ完了後（閉空間Ｄが大気状態）に、気圧調整手段４を作動開始させることにより、通気孔２ｇから真空吸引して調圧室２ｅを負圧にし、図４（ｃ）に示すようなワーク移送手段Ｃによる上下基板Ｗ，Ｗ′の搬出後に、気圧調整手段４による真空吸引を停止させて通気孔２ｇを大気状態に戻すように制御している。

このような実施例では、図４（ａ）の実線に示すように、ワーク移送手段Ｃにより下基板Ｗが下保持板１及び粘着チャック２へ向け搬入されると、吸引手段３が作動開始して、吸引孔２ｆの一端開口から吸引し、粘着チャック２の外周部又は外周リング２ｈに下基板Ｗの表面Ｗ１を吸着保持するとともに、吸着溝２ｃも負圧になる。
この際、例えば板状ワークＷの硬度よりも支持板２ｂの方が柔らかい場合には、板状ワークＷに比べて支持板２ｂの方が下基板Ｗの表面Ｗ１へ向け引っ張られ、それに伴い粘着パッド２ａも板状ワークＷの表面Ｗ１に向け引き寄せられ、ついには粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が下基板Ｗの表面Ｗ１に当接して密着する。

その後、図４（ａ）の二点鎖線に示すように、上下基板Ｗ，Ｗ′の重ね合わせが完了すると、吸引手段３が作動停止して、吸引孔２ｆからの真空吸引が停止され、吸引孔２ｆ及び吸着溝２ｃが大気状態に戻る。
しかし、この状態では、粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が下基板Ｗの表面Ｗ１に粘着しているため、下保持板１の表面１ａに対して下基板Ｗが位置ズレすることはない。

そして、図４（ｂ）に示すように、上下基板Ｗ，Ｗ′の貼り合わせが完了すると、気圧調整手段４が作動開始して、通気孔２ｇから真空吸引して調圧室２ｅが負圧になる。
それにより、支持柱２ｄの周囲空間が真空になって、その容積を収縮しようとして支持板２ｂ全体が支持基板２ｉへ向け引っ張られ、それに伴って支持柱２ｄが下基板Ｗの表面Ｗ１から離れる方向へ圧縮変形し、それにより粘着パッド２ａも同方向へ移動して下基板Ｗの表面Ｗ１から粘着パッド２ａの粘着面２ａ１が無理なく引き剥がされる。
この際、支持柱２ｄは必要量以上に圧縮されないため、支持板２ｂの調圧室２ｅ側に位置する内面２ｂ′が、調圧室２ｅの対向面２ｅ′に接着して作動不良を起こすことはない。

その後、ワーク移送手段Ｃによる上下基板Ｗ，Ｗ′の搬出が完了すると、図４（ｃ）に示すように、気圧調整手段４の作動が停止して、通気孔２ｇからの真空吸引が停止され、調圧室２ｅが大気状態に戻る。
それにより、支持柱２ｄの周囲空間がその容積を膨張しようとして支持柱２ｄが伸張変形し、それに伴い支持柱２ｄの形状が弾性的に復元して、支持板２ｂと粘着パッド２ａが上昇を開始し、その粘着面２ａ１が下保持板１の表面１ａと略同じ高さ位置まで上昇して、初期状態に戻る。
それ以降は、上述した作動が繰り返される。

したがって、このような実施例によると、下基板Ｗの粘着保持を確実に行うことができるとともに、貼り合わされた上下基板Ｗ，Ｗ′からの剥離を確実に行うことができる。
それにより、精度良く貼り合わせが完了した上下基板Ｗ，Ｗ′の合わせズレを防止することができる。

なお、前示実施例では、本発明のワーク粘着保持装置Ａが、上下対向する一対の保持板１，１′に対し、板状ワークＷとして液晶ディスプレーなどのパネルに用いられるガラス基板又はプラスチックフィルム基板を着脱自在に粘着保持させ、これら二枚の基板Ｗ，Ｗ′を相互に貼り合わせる真空貼り合わせ機に、本発明の実施形態に係るワーク粘着保持装置Ａが組み込まれる場合を示したが、これに限定されず、この真空貼り合わせ機以外の基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置に該ワーク粘着保持装置Ａを組み込んだり、ＬＣＤパネル用ガラス基板又はプラスチックフィルム基板以外の板状ワークを粘着保持しても良い。

Ａ ワーク粘着保持装置 Ｂ 制御手段
Ｃ ワーク移送手段 Ｄ 閉空間
Ｓ 環状接着剤（シール材） Ｗ，Ｗ′ 板状ワーク（基板）
Ｗ１ 表面 １，１′ 保持板
１ａ，１ａ′ 表面 ２ 粘着チャック
２ａ 粘着パッド ２ｂ 支持板
２ｃ 吸着溝 ２ｄ 支持柱
２ｅ 調圧室 ２ｆ 吸引孔
２ｇ 通気孔 ２ｈ 外周リング
２ｉ 支持基板 ３ 吸引手段
４ 気圧調整手段

Claims (5)

1. 保持板（１）と、該保持板（１）の表面側に配置されて板状ワーク（Ｗ）を着脱自在に粘着保持する粘着チャック（２）とを有し、
   前記粘着チャック（２）は、
   前記板状ワーク（Ｗ）と対向して複数配置される粘着パッド（２ａ）と、
   前記粘着パッド（２ａ）の裏面に連続して前記板状ワーク（Ｗ）に沿うように形成され、前記粘着チャック（２）を前記板状ワーク（Ｗ）との対向方向へ移動自在に支持する支持板（２ｂ）と、
   前記粘着パッド（２ａ）と隣接して前記板状ワーク（Ｗ）と対向するように形成される気圧調整可能な吸着溝（２ｃ）と、
   前記支持板（２ｂ）の裏面から連続して前記板状ワーク（Ｗ）との対向方向へ伸縮自在に形成される支持柱（２ｄ）と、
   前記支持柱（２ｄ）の周囲に形成される気圧調整可能な調圧室（２ｅ）とを備え、
   前記吸着溝（２ｃ）が負圧になることで、前記粘着パッド（２ａ）を前記板状ワーク（Ｗ）及び前記支持板（２ｂ）の両側から圧縮して該粘着パッド（２ａ）と前記板状ワーク（Ｗ）の表面（Ｗ１）とを当接させ、
   前記調圧室（２ｅ）が負圧になることで、前記支持柱（２ｄ）を前記板状ワーク（Ｗ）の表面（Ｗ１）から前記粘着パッド（２ａ）が離隔するように圧縮させることを特徴とするワーク粘着保持装置。
2. 前記支持柱（２ｄ）を弾性変形可能な材料で形成し、前記調圧室（２ｅ）の負圧時を除いて、前記粘着パッド（２ａ）が前記保持板（１）の表面（１ａ）と接近するように該支持柱（２ｄ）を伸張させることを特徴とする請求項１記載のワーク粘着保持装置。
3. 前記支持板（２ｂ）及び前記支持柱（２ｄ）を弾性変形可能な材料で一体形成することを特徴とする請求項１又は２記載のワーク粘着保持装置。
4. 前記吸着溝（２ｃ）に通ずる吸引手段（３）と、前記調圧室（２ｅ）に通ずる気圧調整手段（４）と、これら吸引手段（３）及び気圧調整手段（４）をそれぞれ作動制御する制御手段（Ｂ）とを備え、
   この制御手段（Ｂ）は、前記板状ワーク（Ｗ）の搬入後に前記吸引手段（３）を作動させて前記吸着溝（２ｃ）を負圧にし、前記板状ワーク（Ｗ）の搬出直前に、前記気圧調整手段（４）を作動させて前記調圧室（２ｅ）を負圧にする
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のワーク粘着保持装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載のワーク粘着保持装置（Ａ）を、対向する一対の保持板（１，１′）のいずれか一方か又は両方に設け、このワーク粘着保持装置（Ａ）で真空中に板状ワーク（Ｗ）を粘着保持して、もう一つの板状ワーク（Ｗ′）に貼り合わせることを特徴とする真空貼り合わせ機。

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